Güney Kore’de bulunan Ulsan Ulusal Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (UNIST) bünyesindeki bir araştırma ekibi, geleceğin kablosuz haberleşme sistemleri için enerji açısından verimli, yüksek frekansta çalışan yeni bir yarı iletken cihaz geliştirdi. 6G ve otonom araç teknolojilerine uygun olarak tasarlanan bu yeni RF (radyo frekansı) anahtarı, enerji tüketimini azaltırken güçlü sinyal işleme kapasitesi sunuyor.
MEMRİSTÖR GÜCÜYLE
Elektrik Mühendisliği Bölümü’nden Prof. Myungsoo Kim ve Yarıiletken Malzemeler ve Aygıtlar Mühendisliği Lisansüstü Okulu’ndan Prof. Tae-Sik Yoon’un ortak liderliğindeki ekip, vanadyum oksit (VOx) bazlı uçucu olmayan bir RF anahtarı tasarladı. Yeni anahtar, memristör teknolojisi sayesinde elektrik gücü kesildiğinde bile direnç değerini koruyabiliyor. Bu sayede cihaz, bekleme modundayken enerji tüketimini sıfıra indiriyor.
YÜKSEK HIZ, DÜŞÜK KAYIP
Araştırma sonuçlarına göre, cihaz 67 GHz’e kadar olan frekanslarda çalışabiliyor. AÇIK konumda 0,46 dB'nin altında ekleme kaybı sağlarken, KAPALI konumda 20 dB'nin üzerinde izolasyon sunuyor. Bu da daha kaliteli ve güvenilir kablosuz iletişim anlamına geliyor.
FREKANS AYARI MÜMKÜN
Geliştirilen teknoloji sadece anahtarlama ile sınırlı değil. Ekip aynı zamanda bu RF anahtarını kullanan, merkez frekansı ayarlanabilen bir bant geçiş filtresi de tasarladı. Yaklaşık 600 MHz’lik ayar aralığına sahip bu filtreler, yüksek entegrasyonlu sistemlerde daha az yer kaplarken daha fazla esneklik sağlıyor.
GELECEĞE GÜÇ KATAN CİHAZ
Memristör tabanlı bu sistemin en çarpıcı yönlerinden biri ise çalışma hızındaki üstünlük. Anahtarlama süresi nanosaniye seviyesinde gerçekleşiyor ve bu da yüksek frekanslı sinyallerin gecikmesiz işlenmesini sağlıyor. Simülasyonlar, bu cihazın 4,5 THz'e kadar çalışabileceğini gösterdi — oksit bazlı RF anahtarlar içinde şimdiye kadar kaydedilen en yüksek kesme frekansı.
TEKNOLOJİDE DÖNÜM NOKTASI
Konuyla ilgili konuşan Prof. Myungsoo Kim, “Bu gelişme, frekans seçiciliğini ve enerji verimliliğini birleştiren kompakt RF ön uçlarının geliştirilmesi açısından büyük bir potansiyel taşıyor. Yeni nesil iletişim sistemleri için temel bir yapı taşı olabilir,” dedi.
UNIST ekibinin geliştirdiği bu cihaz, hem kablosuz iletişimin geleceği hem de otonom teknolojiler için kritik öneme sahip sistemlerin temelini atabilecek nitelikte. Uçtan uca veri iletişimini daha verimli ve düşük maliyetli hale getirmesi, bu tür yenilikleri teknoloji gündeminde ilk sıralara taşıyor.
